[发明专利]工程机械SCR后处理器

说明书

技术领域

本发明涉及一种柴油机尾气处理设备，特别涉及一种工程机械SCR后处理器。

背景技术

柴油机在动力性、经济性和可靠性方面比汽油机有明显的优势，特别是C0₂排放低，其用途已逐渐扩展到各类车型上。但柴油机存在最大的问题是氮氧化物和颗粒排放严重。随着中国排放控制法规越来越严，以及国产柴油发动机性能及油品问题，光靠机内净化措施显得力不从心，因此有必要采取机外后处理系统来达到排放目标。

SCR技术是车用柴油发动机的一种机外后处理技术，可以有效改善柴油机氮氧化物的排放，并对柴油含硫量不敏感。工程机械由于长期工作在低速大负荷阶段，因此温度和气流噪声不明显，但由于工程机械对布置要求较高，因此针对工程机械的SCR要求高度尽可能低，并尽可能避免辐射噪声。

对于工程机械专用SCR催化转换器，可以由以下指标来评估。

1、安装高度

优化消声器阶段高度和混合器高度。

2、辐射噪声

优化系统平面，避免大平面设计。

3、使用寿命

为整车全寿命设计。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种流动性能好、压损适中的工程机械SCR后处理器。

本发明的目的是这样实现的：一种工程机械SCR后处理器，包括壳体，在壳体内顺序设有进气混合腔、反应物腔和出气混合腔；在进气混合腔的侧面连接有进气管，在出气混合腔的侧面连接有至少一个排气管，在反应物腔内充装有反应物载体，在反应物载体上涂覆有催化剂涂层。

所述的反应物载体为圆柱形堇青石制品，其内设有多条轴向贯通的平行通道，所述的催化剂涂层涂覆在各通道的内表面。

所述的催化剂涂层为钒钛钨混合物涂层。

所述的排气管为两个，两个排气管并排设置组成双尾管。

所述的排气管为热交换器管。

本发明的SCR后处理器经有限元分析(FEA)、计算流体力学(CFD)流动分析论证，表明其具有响应快、压损适中和可靠性高的优点。

附图说明

图1是本发明工程机械SCR后处理器的整体结构示意图；

图2是本发明工程机械SCR后处理器的正视结构示意图。

具体实施方式

参见图1、图2，本发明的工程机械SCR后处理器，包括壳体1，在壳体内顺序设有进气混合腔2、反应物腔3和出气混合腔4。在进气混合腔的侧面连接有进气管5，在出气混合腔的侧面连接有至少一个排气管6，在反应物腔内充装有反应物载体7，在反应物载体7上涂覆有催化剂涂层。其中的壳体1由奥氏体不锈钢制造，反应物载体7为圆柱形堇青石制品，其内设有多条轴向贯通的平行通道，催化剂涂层涂覆在各通道的内表面。该催化剂涂层为钒钛钨混合物涂层。

本发明中的排气管可以设计为一个或两个，当采用两个排气管时，两个排气管并排设置组成双尾管。

本发明中的排气管还可以设计成热交换器管，以回收尾气中的热量。

本发明工程机械SCR后处理器的工作原理是，进气管5与发动机排气出口的排气管相连，柴油机运行时产生的废气通过柴油机和SCR后处理器之间的连接管输入到SCR后处理器中，在进气混合腔2内通过穿孔管和混合挡片的相互湍流作用使废气和氨气均匀混合然后输入反应物腔3，通过反应物载体7和催化剂涂层的催化作用将柴油机废气中的氮氧化物转变为无害的氮气和水蒸汽，再通过排气管6排入大气，同时完成消声作用，有效降低柴油机的噪声水平。本发明具有响应速度快、可靠性高、灵敏度高和结构紧凑的特点，在不需要增加发动机本体部件和消声器的情况下与尿素喷射系统一起工作高效满足装车简易和SCR系统的催化转化效率和整车噪声的要求。

本发明的工程机械SCR后处理器的催化转化效率根据发动机废气排放数量来确定，最高可达到90％，最低可达到60％。